[发明专利]一种生物基复合阻燃剂及其应用

权利要求书

1.一种生物基复合阻燃剂，其特征在于，由如下步骤制备得到：

(1)木质素纯化处理：将木质素纯化处理得到提纯木质素；

(2)对提纯木质素磷酸化改性处理：

首先，配制浓度为0.001～5g/mL的Na₂HPO₄溶液，向Na₂HPO₄溶液中逐滴加入环氧氯丙烷，所述的环氧氯丙烷与Na₂HPO₄的质量比为1/10～3/8，待环氧氯丙烷滴加完毕加热至30℃～200℃反应0.01～10h后，经冷却、抽滤和结晶处理后，得到3-氯-2羟基丙磷酸钠；

其次，用氢氧化钠溶液将上述制备的3-氯-2羟基丙磷酸钠调节pH至7～14，得到3-氯-2羟基丙磷酸钠溶液；

最后，向所述的3-氯-2羟基丙磷酸钠溶液中加入步骤(1)得到的提纯木质素，并在30℃～200℃下反应0.01～10h，得到磷酸化木质素溶液，所述的提纯木质素与Na₂HPO₄的质量比为1.25～20:1；

(3)生物基复合阻燃剂：将干燥后的无机晶须加入步骤(2)制备的磷酸化木质素溶液中，在恒温水浴中搅拌0.1～10h，再在恒温水浴中陈化0.1～10h，干燥得到生物基复合阻燃剂。

2.如权利要求1所述的生物基复合阻燃剂，其特征在于，步骤(1)所述的木质素纯化处理的具体步骤如下：将木质素溶于二氯乙烷-乙醇溶液中，所述的二氯乙烷与乙醇的体积比为1:1～10:1，经搅拌静置离心后，取离心管中的上清液加入无水乙醚溶液中静置离心后，取离心后的固体干燥得到提纯木质素。

3.如权利要求2所述的生物基复合阻燃剂，其特征在于，步骤(1)中所述的木质素选自碱木素、硫木素、木素磺酸钠、乙醇木质素、丙酮木质素、磨木木质素和酶木质素中的一种以上。

4.如权利要求1所述的生物基复合阻燃剂，其特征在于，步骤(2)具体包括以下步骤：

首先，配制浓度为0.1～0.5g/mL的Na₂HPO₄溶液，向Na₂HPO₄溶液中逐滴加入环氧氯丙烷，所述的环氧氯丙烷与Na₂HPO₄的质量比为1/10～3/8，待环氧氯丙烷滴加完毕加热至30℃～120℃反应0.1～1h后，经冷却、抽滤和结晶处理后，得到3-氯-2羟基丙磷酸钠；

其次，用氢氧化钠溶液将上述制备的3-氯-2羟基丙磷酸钠调节pH至8～12，得到3-氯-2羟基丙磷酸钠溶液；

最后，向所述的3-氯-2羟基丙磷酸钠溶液中加入步骤(1)得到的提纯木质素，并在40℃～100℃下反应0.1～5h，得到磷酸化木质素溶液，所述的提纯木质素与Na₂HPO₄的质量比为1.25～20:1。

5.如权利要求1所述的生物基复合阻燃剂，其特征在于，步骤(3)中所述的干燥后的无机晶须与Na₂HPO₄的质量比为0.125～1:1，所述的无机晶须选自碱式硫酸镁晶须、氢氧化镁晶须、氢氧化铝晶须、碳酸钙晶须和硼酸镁晶须中的一种以上。

6.如权利要求1或5所述的生物基复合阻燃剂，其特征在于，步骤(3)中所述的干燥后的无机晶须的干燥具体步骤为：将无机晶须在60℃～200℃下干燥3～10h后，冷却至室温，即得到所述的干燥后的无机晶须。

7.如权利要求1所述的生物基复合阻燃剂，其特征在于，步骤(3)的具体步骤为：将干燥后的无机晶须加入步骤(2)制备的磷酸化木质素溶液中，在30℃～80℃的恒温水浴中搅拌0.1～10h，再在30℃～80℃恒温水浴中陈化0.1～10h，干燥得到生物基复合阻燃剂。

8.权利要求1所述的生物基复合阻燃剂在阻燃型复合材料中的应用。